Pagamintas didžiausias pasaulyje kompiuterinis lustas yra toks greitas ir galingas, kad gali sumodeliuoti fizinių sistemų būsenas greičiau, nei pasireiškia fizikos dėsniai, kurie duoda tą patį rezultatą.
Taip teigiama startuolių kompanijos „Cerebras Systems“ pranešime, kuriame įmonė apie naują mikroschemą paskelbė internetinėje superkompiuterių konferencijoje „SC20“.
Bendradarbiaudama su JAV Energetikos departamento Nacionaline energetikos technologijų laboratorija, „Cerebras“ sukūrė tai, ką ji vadina „galingiausia pasaulyje dirbtinio intelekto skaičiavimo sistema“. Įmonė pagamino didžiulį 55 kvadratinių centimetrų lustą, pavadintą „Cerebras CS-1“, talpinamą šaldytuvo dydžio kompiuteryje. Viena iš jo naudojimo galimybių – tobulinti dirbtinio intelekto giluminio mokymo modelius.
„Cerebras“ komanda savo paranešime teigia, kad „CS-1“, turintis 1,2 trilijono (trilijonas – tai tūkstantis milijardų) tranzistorių, 200 kartų viršijo superkompiuterio „Joule“ greitį, imituodamas šiluminės elektrinės degimo kameroje vykstančius procesus. „Cerebras“ teigimu, naujosios mikroschemos našumo dabartiniai superkompiuteriai pasiekti negali, nežiūrint kiek jie turėtų procesorių ir grafinių plokščių, kurios taip pat naudojamos skaičiavimams.
Superkompiuteris „Joule“ naudoja „Intel Xeon“ lustus su 20 branduolių, iš jis turi net 16 000 procesoriaus branduolių. Tačiau vis vien degimo procesams apskaičiuoti jam prireikė šešių milisekundžių, kai „Cerebras CS-1“ lustas užduotį įvykdė per 28 mikrosekundes. JAV esantis superkompiuteris „Joule“ naudojamas sudėtingiems skaičiavimams atlikti, daugiausia energetikos srityje, ir yra 52-as tarp galingiausių pasaulio superkompiuterių.
„Cerebras CS-1“ lustas lustas turi 84 virtualių lustų, esančių vienoje silicio plokštelėje, ir 4539 skaičiavimo branduolių, o tai reiškia, kad jame yra 381276 procesoriaus branduolių, skirtų vienu metu atlikti matematinius veiksmus.
Jam taip pat yra 18 GB RAM atminties, o branduoliai sujungti takais, vadinamais „Swarm“, kurie gali perduoti duomenis 100 petabitų per sekundę greičiu.
„Šis darbas atveria duris svarbiems kompiuterinių skaičiavimų pasiekimams“, – tinklaraščio įraše rašo „Cerebras“ tyrėjai. „Šis lustas yra pirmoji sistema, pademonstravusi pakankamą našumą, kad būtų galima imituoti daugiau nei milijono dalelių elgesį greičiau, nei realiuoju laiku. Tai reiškia, kad kai šis lustas buvo naudojamas jėgainės degimo procesų imitacijai, remiantis duomenimis apie dabartines degimo kameros darbo sąlygas, rezultatas buvo gautas greičiau, nei fizikos dėsniai davė tą patį rezultatą. Tai yra tam tikra prasme mes matome, kas įvyks ateityje. Dabar mes galime apskaičiuoti matematinėmis formulėmis aprašomus procesus greičiau, nei bet kuris kitas superkompiuteris. Tai reiškia, kad „CS-1“ lustas yra greičiausias iki šiol pagamintas kompiuteris, ir greitesnis nei bet koks šiuo metu veikiantis procesorių masyvas.“
Tyrėjai teigia, kad esminis skirtumas tarp „CS-1“ lusto ir superkompiuterių yra bendra atmintis
„Įdomu pabandyti suprasti, kodėl atsiranda šis ryškus skirtumas“, – teigiama pranešime. „Joules“ superkompiuteryje naudojami „Intel Xeon“ procesoriai ne taip efektyviai išnaudoja sinchroninę dinaminę atmintį, nors „Joules“ ir turi žymiai daugiau atminties. Dar viena priežastis yra ta, kad „Xeon“ branduoliai veikia maždaug 60 procentų lėčiau nei „Cerebras“ branduoliai – „Cerebras“ lusto procesorių branduoliams nereikia varžytis dėl bendros RAM atminties, ir yra maksimaliai išnaudojama 48 kB talpa kiekviename branduolyje.
Fast Stencil-Code Computation on a Wafer-Scale Processor, arXiv:2010.03660
Daugiau:
Naujoviškas magnetizmo valdymo būdas atveria kelią kurti ypač mažai energijos vartojančius lustus
NASA pademonstravo lustus, kurie galėtų veikti Veneros paviršiuje
Mikrosistemų galia: prietaisų matmenys mažėja, savybės gerėja
Sukurtas mažiausias pasaulyje atomų dydžio atminties įrenginys